Устройство степлера строительного схема: Устройство степлера строительного схема – Telegraph — ЖК Акваполис

Содержание

Устройство степлера строительного схема – Telegraph

Устройство степлера строительного схема

Скачать файл — Устройство степлера строительного схема

Строительные степлеры ещё называют мебельными. Они находят всё большее применение в строительстве, мебельном производстве и хозяйстве. Используются для пробивания и скрепления различных материалов. Инструмент упрощает выполнение многих операций. Чтобы рука не уставала, в отдельных видах предусмотрен аккумулятор, подключение к сети или пневматический механизм. За счёт этого работа значительно ускоряется. Для многих моделей степлеров в качестве расходного материала, помимо обычных скоб, используются гвозди и круглые скобы для крепления проводов. Сила удара и глубина пробивания контролируется специальными регуляторами. Это увеличивает точность работы. Чтобы выбрать и эксплуатировать такое устройство правильно, следует знать некоторые нюансы. Степлером называют устройство для крепления листового материала к основанию. Строительный степлер внешним видом похож на пистолет. Действие его напоминает забивание гвоздей молотком. Для воспроизведения удара нужно нажать на курок или рычаг взвода, в зависимости от вида инструмента. А потом отпустить курок. С помощью системы пружин, находящихся в корпусе пистолета, скоба из обоймы подаётся в выходной канал и моментально загоняется в материал. В момент отпускания курка и происходит передвижение скобы к выходу. Поэтому в пассивном состоянии степлера оснастка уже готова к забиванию. В одних моделях лапки скобы загибаются, в других просто вбиваются. В качестве оснастки могут использоваться не только скобки, но и гвозди. Особых усилий прилагать не нужно, поэтому процесс лёгкий и быстрый. Им могут пользоваться женщины и пожилые люди. Степлер предназначен для выполнения двух типов задач, что расширяет области применения инструмента:. И в том, и в другом случае крепление надёжно. Для повышения его стойкости к деформациям используется расходный материал, в котором заточка выполнена несимметрично, или покрытие расплавляется. Для оптимального выбора степлера нужно решить для себя следующие задачи:. При покупке скоб вы должны знать, какие скобы подходят к вашему степлеру. Тип оснастки указывается на упаковке, в инструкции и на корпусе инструмента. У скоб есть характеристики, которые надо учитывать при выборе:. Нашли своё применение в перетяжке мебели текстильными материалами и в соединении изделий из дерева, фанеры, ДСП и оргалита. Скобы го типа на втором месте по востребованности. Они короче и толще. Благодаря увеличенной площади соприкосновения с соединяемым материалом, уменьшают вероятность разрыва материала в месте крепления к основе. Поэтому они удобны при работе с тонкими деталями: Полукруглые скобы имеют два типа. Для степлера важны две характеристики: А тип заточки вы выбираете для себя. По размеру оснастки можно судить о назначении степлера. Степлеры разных видов настраиваются по-разному. Но принцип действия один: Две частые поломки механического степлера — это холостой удар и слабый удар. Степлером работать гораздо удобнее, чем молотком. Он незаменим в условиях ограниченного пространства. Инструмент просто настраивается и перезаряжается. Использование степлера значительно облегчает и ускоряет работу. Ознакомьтесь с характеристиками и особенностями выбора, чтобы подобрать устройство под свои потребности. Публикация материалов сайта разрешена только с ведения администрации. Как выбрать, эксплуатировать и ремонтировать мебельный степлер. Содержание 1 Принцип работы и назначение строительных степлеров 2 Виды мебельных степлеров 3 Как выбрать устройство: Степлер для сшивания деталей с загибом края скобок. Перетяжка мебели обивкой с помощью степлера. Изготовление парников с помощью степлера. Молотковый или ударный степлер. Степлер с витой пружиной. Тип скобы Диаметр кабеля, мм Толщина, мм Высота, мм S 28 4,5 до 1,25 от 6 до 10 L 36 6 1,25 от 9 до Кнопка включения и рычаг. Стопор магазина пневматического степлера. Стопорные кольца и шпильки. Цилиндр с поршнем вставляем в степлер. Стоит ли ремонтировать квартиру, перед тем как продавать ее. Что лучше всего начать ремонтировать при глобальном ремонте.

Ремонт электрического строительного степлера

Цитаты известных бойцов

Где зарегистрирован банк втб 24

Ремонт степлера своими руками

Сонник приснился лес

Как писать заключение в курсовой пример

Телефон cat описание

24 недели беременности это сколько месяцев

Как выбрать строительный степлер, не сделав ни одной ошибки

Ледовая арена наугорское шоссе расписание

Как правильно заполнить анкету на ипотеку сбербанк

Полезна ли лимонная кислота

Как пользоваться мебельным степлером: устройство, работа, советы

Гидроцефалия у ребенка 1 год

Бизнес процесс виды схем

Качаем мышцы таза

Степлер строительный: подробная инструкция

Комплект носков, Носки Omsa

349 ₽ Подробнее

Комплект носков, Носки Omsa

349 ₽ Подробнее

Ленточные пилы

Среди множества всевозможных инструментов довольно большим спросом пользуется приспособление, с помощью которого можно забивать скобы и небольшие гвозди. Называется такой инструмент – текер. В народе же закрепилось другое его название – степлер. Часто к этому названию прибавляют слова “строительный”, “мебельный”. Строительный степлер различных конструкций применяется профессиональными строителями и домашними мастерами. Этот инструмент скрепляет различные детали специальными скобами и гвоздями разного размера и формы.

Строительный степлер используется для скрепления различных деталей.

Очень удобно использовать в работе скобы крупного размера. Крепеж происходит одновременно в 2 точках, деталь держится гораздо прочнее, чем прикрепленная единственным гвоздем. Поперечина скобы захватывает и придерживает деталь более надежно, чем шляпка гвоздя. Степлер способен забивать гвозди размером до 32 мм, толщиной до 1,6 мм. Скобы очень похожи на скобы канцелярских степлеров, только более крупные и мощные. Они имеют ножки различной длины для крепления разных строительных и мебельных обивочных материалов. Ими крепят ткани, пластиковый сайдинг, фанеру, ДВП, кабель.

Преимущества степлера

У любого степлера есть свои преимущества:

Устройство строительного пневматического степлера.

инструмент позволяет экономить время и силы;
работать можно только одной рукой;
можно выполнять работу в неудобной позе, находясь на лесах, на стропах, на стремянке;
отсутствует риск повреждения заготовки;
возможность использовать разные расходные материалы;
надежность оборудования;
большая долговечность инструмента;
простота устройства и эксплуатации;
использование антикоррозийных расходных материалов;
безопасность при выполнении работы.

Вернуться к оглавлению

Инструкция по применению

Для правильной работы со степлером достаточно выполнять требования и рекомендации следующей инструкции:

Электрический степлер работает от напряжения сети.

Профессиональный строительный степлер работает за счет мощной пружины. Пружина приводится в действие специальным спусковым рычагом в виде рукоятки. Имеются инструменты с электрическим механизмом. Они получают энергию от сети или от аккумулятора. Сетевое соединение обеспечивает работу инструмента в течение всего рабочего дня. Аккумуляторный прибор нуждается в периодической подзарядке.
Степлер строительный не оборудован никакими предохранителями, защищающими от вылета скобы. Поэтому при неаккуратной работе можно нанести травму своему помощнику или самому себе, выстрелив в ногу или в руку. В качестве защиты может служить кронштейн, фиксирующий спусковую рукоятку. В остальном нет особых правил пользования инструментом. Просто нужно разметить линию, указывающую места установки скоб или гвоздей. По этой линии вбиваются скобы. Чтобы вытащить скобу или гвоздь, нужно воспользоваться особым инструментом, напоминающим клещи.
Перед работой инструмент необходимо зарядить. Для этого предусмотрен специальный магазин-кассета, в который вкладываются скобы или гвозди. У каждой модели степлера он разный и система зарядки несколько отличается.
При покупке инструмента продавец должен показать способ зарядки. В любом случае скобы продаются в упаковках по 1000-5000 штук. В кассету вкладывается от 80 до 100 штук.

Вернуться к оглавлению

Разновидности инструмента

Устройство пневматического степлера предполагает вбивание скобы не с помощью энергии сжатого воздуха.

Строительный степлер является довольно универсальным инструментом. С его помощью в мебельных мастерских обивают мягкую мебель. Это можно сделать и в домашних условиях. Обтянуть каркас садовой теплицы полиэтиленовой пленкой – задача для такого инструмента вполне посильная. Инструмент выпускается в нескольких вариантах исполнения:

электрический;
пневматический;
механический.

Каждое из этих приспособлений обладает своими индивидуальными свойствами. Одно из свойств – глубина скобы. Она колеблется от 4 до 14 мм. Такими скобами заряжаются инструменты бытового назначения. Для обивки мебели достаточно скобы 8 мм, для прочих работ нужен другой размер.

Самые распространенные скобы относятся к типу 53. Этот тип имеет следующие характеристики:

толщина материала для изготовления – 0,7 мм;
ширина скобы – 11,4 мм;
глубина (длина ножки) – 4-14 мм.

С некоторыми видами инструмента используются скобы типа 140. Они имеют следующие размеры:

Устройство механического степлера.

толщина – 1,2 мм;
ширина – 10,6 мм;
глубина – 4-14 мм.

При покупке скоб нужно помнить, с какими работает ваш степлер. Для крепления кабеля предназначены полукруглые скобы типа 36. Тип 300 – это гвозди. Скобы любого типа могут быть простыми и закаленными. Простые хорошо вбиваются в древесину. Для клееного дерева и фанеры, для ДВП и ДСП лучше использовать закаленные скобы.

Степлеры некоторых моделей могут иметь силу регулируемую удара. Обычно это те инструменты, которые способны стрелять скобами 14 мм. Вращая специальный регулятор, сжимают рабочую пружину инструмента или отпускают ее. Любой инструмент бывает профессиональным и бытовым. Степлер строительный не является исключением.

Профессиональный вариант отличается от бытового своим ресурсом. Он примерно в 10 раз превышает ресурс инструмента для бытового применения. Цена их тоже значительно отличается друг от друга. Из бытовых инструментов выделяются качеством изделия фирм «Зубр», Fit и Stayer. Качественные профессиональные приспособления выпускает фирма Rapid из Швеции. Они имеют гарантию 2 года. Все эти инструменты гораздо удобнее молотка и гвоздей. Скорость работы во много раз выше, при этом занята только одна рука, другой рукой можно поддерживать материал.

Вернуться к оглавлению

Правила выбора инструмента

Механический степлер вбивает скобы за счет физических усилий человека.

Для правильного выбора строительного степлера нужно определить следующие пункты:

Выполнение задачи.
Тип степлера.
Основные характеристики.
Цена.
Пропорции.

Для правильного и безошибочного выбора необходимо точно решить, для чего нужен степлер. Для редкого использования в домашних условиях и для работы на производстве инструмент нужен совершенно разный.

Нужно внимательно ознакомиться с разными типами изделий, с их преимуществами и недостатками, после чего выбрать инструмент, наиболее отвечающий вашим требованиям.

Обязательно следует изучить все параметры изделия, его эксплуатационные характеристики. Обратить внимание на наличие или отсутствие дополнительных функций, поинтересоваться материалами, из которых выполнен степлер. Нужно прямо в магазине проверить силу удара на куске ДСП. Или просто обратить внимание на то, со скобами какой длины может работать инструмент. Если есть приспособления, работающие со скобами размерами 4-8 мм и 4-14 мм, то следует отдать предпочтение варианту 4-14 мм.

Желательно посмотреть и сравнить цены на аналогичную продукцию в других торговых точках и выбрать наиболее выгодный вариант соотношения между качеством и ценой изделий.

Вернуться к оглавлению

Преимущества и недостатки разных типов инструмента

Типы скоб строительного степлера.

Любой тип инструмента имеет свои особенности.

Степлер механический.

Преимущества:

низкая цена;
редко ломается благодаря простоте конструкции;
большая мобильность;
безопасность.

Недостатки:

требует применения некоторых физических усилий;

скорость работы довольно невысокая.

Степлер электрический.

Преимущества:

не требуется физических усилий;
скорость работы значительно выше;
достаточно высокая мощность прибора.

Недостатки:

цена инструмента более высокая;
постоянно требуется источник электроэнергии;
радиус действия прибора ограничен длиной электрического провода;
значительный вес прибора.

Степлер пневматический.

Преимущества:

Классическая скоба имеет П-образную форму, ширина ее 11,3 мм, а высота – параметр переменный.

скорость работы очень высокая;
большая мощность.

Недостатки:

компрессор, необходимый для работы, увеличивает общий вес, размеры и цену оборудования;
чаще всего применяется в качестве стационарной установки.

Механическая разновидность инструмента пользуется самой большой популярностью у покупателей. Простое устройство, состоящее из корпуса, мощной пружины и спускового рычага. Механической силой пружина сжимается, затем выпрямляется и забивает скобу.

Электростеплер относится к профессиональным устройствам. Работать им очень легко, так как пружина сжимается с помощью электрического привода. Изделие отличается большой силой удара и высокой скоростью работы. Мешает только электрический шнур, особенно при работе на улице, на крыше здания. Он может перегибаться, ломаться. Требуется постоянно следить за надежностью его изоляции. Вес инструмента довольно значительный, как и его цена.

Разновидность электростеплера – аккумуляторный инструмент. Он более автономен, удобен для выполнения работ на высоте. Заряда аккумулятора хватает довольно надолго.

Степлер пневматический тоже относится к профессиональному оборудованию. Вся работа идет за счет энергии сжатого воздуха. Недостатком является необходимость компрессора. Его наличие приводит к повышению стоимости установки. Применяется такое оборудование практически только на производстве.

Вернуться к оглавлению

Некоторые производители инструмента

Хорошие электрические инструменты выпускаются фирмами:

TOPEX;
Neo;
Stanley;
Novus;
Sigmа;
Ultra.

Качество изделий этих производителей проверено временем. У них хорошее соотношение цена-качество.

Степлер – это инструмент, которым удобно пользоваться при перетяжке мебели, при обшивке поверхностей стен различными материалами.

Инструментом легко пользоваться, он очень прост в эксплуатации и в обслуживании.

Работа его заключается в забивании скоб или гвоздей в нужные места. Для домашней мастерской нужно выбрать инструмент многофункциональный, с большим сроком эксплуатации, с возможностью работать со скобами разного размера. Для домашнего использования вполне достаточно приобрести недорогой механический аппарат, работающий со скобами 4-14 мм.

Таблицы, определения и многое другое для всех типов скрепок

Степлер — это офисный степлер. Несмотря на то, что существует общий стандартный размер, доступны различные размеры скоб, в зависимости от того, что вам нужно скрепить, и типа вашего степлера. Наше руководство охватывает типа и размера скоб, , включая удобную таблицу размеров скоб, которая поможет вам купить скобы, соответствующие вашим потребностям в переплете.

Наши клиенты часто спрашивают, какой размер скоб подходит для каждого типа степлера Blue Summit Supplies. Мы включили наглядное руководство по скрепкам для каждого типа степлера, который мы продаем ниже.

Объяснение размеров скрепок

Длина скрепки

Длина скрепки относится к ее ножкам, частям скрепки, которые проходят под слоями бумаги и проталкивают слои бумаги. Если вам нужно сшить сразу толстую стопку бумаги, вам понадобится скоба с длинными ножками. Убедитесь, что вы приобрели правильную длину ножек, так как стандартные степлеры рассчитаны только на 1/4-дюймовые ножки.

Когда вы видите размер скобы в миллиметрах или дюймах, это относится к длине ножек скобы.

Ширина скобы
Ширина скобы, иногда называемая ее вершиной, представляет собой верхнюю часть или перекладину скобы. Это часть скобы, которую вы увидите плоской поверх всего, что вы связываете.

Калибр проволоки
Калибр проволоки скобы относится к толщине самой скобы. Чем толще проволока, тем прочнее и прочнее скоба. Если вы скрепляете куски картона вместе, чтобы сформировать коробку, вам понадобится более толстая проволока, чем если вы скрепляете вместе пару листов бумаги. Существует несколько различных типов калибров проволоки.
Тонкая проволока: Самая тонкая скоба толщиной от 20 до 23 калибра. Это тип основного продукта, который вы найдете в офисе.
Средняя проволока: Обычно толщиной от 18 до 19 калибра. Он крепче, чем скоба из тонкой проволоки, но недостаточно прочный, чтобы его можно было использовать в строительстве.
Тяжелая проволока: Самый толстый вид скоб, обычно толщиной 15–16 калибра. Этот вид скоб лучше всего использовать в тяжелых проектах, таких как строительство или кровля.

Датчик используется для определения толщины металла.
Чем выше номер калибра, тем тоньше будет металл.

Точка сшивания
Точка сшивания, также называемая зубцами, относится к концу каждой ножки, протыкающей бумагу. У большинства скоб есть долото, помогающее скобе плавно проталкиваться через материалы.

Различные типы скоб
Полные скобы
Полная полоса скоб обычно состоит из 200 или более скоб на полосу.

Полуполосные скобы
Как следует из названия, половинная полоска вдвое меньше полной полоски и обычно состоит из 100 или более скоб.

Картридж со скобами
Картриджи со скобами могут содержать скобы одинакового размера, но совершенно другого типа. Этот тип скоб используется в основном для электрических степлеров или некоторых мощных степлеров. Скобы поставляются в виде плоского листа (часто по 5000 скоб), свернутого в картридж.

Какого размера стандартные скобы?
В этот момент вам может быть интересно, что такое стандартная скоба , которая подходит для стандартного степлера , который можно найти почти в каждом классе и офисе стандарта ?
Скобы стандартного размера имеют длину 1/4 дюйма (6 мм), позволяют сшивать одновременно от 2 до 30 страниц и подходят для любого степлера стандартного размера. В большинстве случаев это единственный продукт, который вам понадобится в офисе или классе.

Таблица размеров скоб
На дне большинства степлеров указано, какой размер скрепок они используют, поэтому, прежде чем совершить покупку, сначала проверьте нижнюю часть степлера. Часто размер указывается в метрической, двузначной форме, например, 23/6. Первая цифра относится к калибру скобы, а вторая цифра относится к длине ножек скобы. Как правило, для офисного использования длина ноги будет варьироваться в зависимости от того, сколько страниц вам нужно сшить одновременно.

Тип скобы
Длина скобы
Использование
23/6 (стандартный размер скоб)
Длина ножки 6 мм (или 1/4 дюйма)
до 30 листов за раз (в зависимости от степлера)
23/8
Длина ножки 8 мм (5/16 дюйма)
до 50 листов за раз
23/10
Длина ножки 10 мм (3/8 дюйма)
до 70 листов за раз
23/13
Длина ножки 13 мм (1/2 дюйма)
до 100 листов за раз
23/15
Длина ножки 16 мм (9/16 дюйма)
до 140 листов за раз
23/17
Длина ножки 17 мм (5/8 дюйма)
до 160 листов за раз
23/20
Длина ножки 20 мм (3/4 дюйма)
до 200 листов за раз
23/24
Длина ножки 24 мм (15/16 дюймов)
до 240 листов за раз

Различные типы степлеров
Стандартный степлер
Также известный как стандартный степлер, настольный или офисный степлер рынок. Эти легкие портативные степлеры обычно способны сшивать от 2 до 30 листов бумаги за раз и лучше всего подходят для хранения документов небольшого объема. Они удерживают полоски стандартных скоб 1/4 дюйма (6 мм).

Мини-степлер
Мини-степлер похож на стандартный степлер, но он меньше по размеру и более портативный. Если вы не используете степлер очень часто или у вас мало места на столе, вам может помочь мини-степлер. Недостатком мини-степлера является то, что вы, возможно, не сможете скрепить столько листов бумаги одновременно, и вам придется заправлять его гораздо чаще.

Удлиненный степлер
Степлер с длинным вылетом, также известный как степлер с длинной шеей, предназначен для переплета крупных проектов, таких как каталог, буклет или брошюра. Сверхдлинное горлышко делает его идеальным для сшивания больших проектов вдоль согнутого корешка. Этот тип степлера обычно поставляется с регулируемым упором для бумаги с размерами, поэтому вы можете сшивать именно там, где вы собираетесь. Функция остановки помогает выровнять несколько скоб на сложенном документе.

Мощный степлер
Если вы хотите скрепить вместе сотни страниц одновременно, вам понадобится большая собака: сверхмощный степлер. Его большая ручка обеспечивает больший рычаг, поэтому скобы могут аккуратно проникать через каждую страницу с минимальными усилиями с вашей стороны. Прочные скобы могут скрепить более 200 страниц одновременно.

Электрический степлер
Электрический степлер избавляет от работы, связанной со сшиванием. Они могут обеспечить более чистое сшивание, поэтому вам не нужно беспокоиться о замятых степлерах, искривленных скобах или порванных страницах. Они лучше всего подходят для офисов, где необходимо много сшивать скобами, так как экономят время и снижают нагрузку на руки.
Некоторые электрические степлеры используют стандартные ленты со скобами, в то время как для других требуются кассеты со скобами. Недостатком является то, что они зависят от источника питания, поэтому вам нужно либо находиться в пределах досягаемости розетки, либо быть готовым время от времени менять батареи.

Типы скоб, необходимых для поставки степлеров Blue Summit

Тип степлера
Размеры скоб
Рекомендации по скобам
Использование и особенности
Стандартный степлер
(в комплекте 6000 скоб)
Вмещает скобы стандартного размера:
— 1/4 дюйма
— 6 мм
— 23/6

— Blue Summit поставляет стандартные скобы
— Стандартные скобы Bostitch Premium Premium, 9 шт.0005
— настольное использование в офисе, дома или классе
— емкость до 15 листов
— открывается плоско для прихватки (развешивания на стене/пробковой доске)
— 12 дюймов (30 см) от края
Легкий степлер
(в комплекте 2000 скоб)
Вмещает скобы стандартного размера:
— 1/4 дюйма
— 6 мм
— 23/6

– стандартные скобы Blue Summit
— Стандартные скобы Bostitch премиум-класса
– настольное использование в офисе, дома или в классе
— тяжелые и повседневные задачи по сшиванию
— емкость до 60 листов
Удлиненный степлер
(в комплекте 2000 скоб)
Вмещает скобы стандартного размера:
— 1/4 дюйма
— 6 мм
— 23/6

– стандартные скобы Blue Summit
— Стандартные скобы Bostitch премиум-класса
— переплет буклетов, каталогов или брошюр
— офисы, церкви, ремесла или классы
— емкость до 20 листов
— очень большой диапазон до 12 дюймов
— регулируемый скользящий ограничитель бумаги со встроенной линейкой измерений
Степлер для тяжелых условий эксплуатации
(в комплекте 1000 скоб 23/13 и 1000 скоб 23/24)
Вмещает скобы длиной от 8 мм до 24 мм (23/8–23/24)

Скобы Bostitch Heavy Duty Premium (различной длины)
– сшивание небольшого или большого количества бумаги
— емкость до 240 листов
— вмещает скобы длиной от 8 мм до 24 мм

Немного истории скоб
Итак, теперь вы знаете немного больше о скобах. Все еще жаждете большего? Как насчет того, чтобы узнать, как появился первый степлер?
Легенда гласит, что степлер был впервые создан во Франции в 18 веке по заказу не кого иного, как короля Франции того времени, короля Людовика XV. Лу искал более удобный способ скрепить свои королевские документы, и вуаля, родился степлер. Скобы, которые использовал король, немного отличались от тех, что мы описали выше: на скобах Лу были знаки отличия его королевского двора, и некоторые утверждают, что они были сделаны из золота и инкрустированы драгоценными камнями. Безвкусный для нас, может быть, но вполне достойный для короля.

Источник

Степлер для простого человека не появлялся в общественном пользовании до XIX века. По какой-то причине несколько разных людей подали патенты на устройства, предназначенные для сшивания бумаги в конце 1800-х годов. Есть некоторые споры о том, кто на самом деле заслуживает похвалы, но первый степлер появился в 1879 году и назывался McGill Single-Stroke Staple Press.

Еще от Blue Summit Supplies
💡 Руководство по покупке лучшего степлера 0005
Любите ли вы производительность и порядок в офисе так же сильно, как и мы? Следите за нашим блогом канцелярских принадлежностей , чтобы быть в курсе последних тенденций, сравнивать продукты и т. д.
Если у вас есть какие-либо вопросы или вы хотите поговорить с кем-то о канцелярских принадлежностях, отправьте нам электронное письмо или свяжитесь с нами по телефону Twitter , Facebook Instagram или 7 6 .

Чтобы получать больше информативных статей о канцелярских товарах, подпишитесь на нашу рассылку по электронной почте!
Не бойтесь, вы больше не будете получать ежедневные электронные письма о продажах, которые попадают в папку со спамом. Вместо этого мы обещаем веселый еженедельный обзор наших последних сообщений в блогах и замечательных находок со всего Интернета. И если вы потеряете интерес, всегда легко отписаться одним щелчком мыши.

Создание прототипа эндоскопического хирургического степлера с использованием моделирования на основе моделей
Марк Овермайер, Ethicon Endo-Surgery, Inc. Для лапароскопических хирургов, которые выполняют операции через разрезы от 5 до 15 миллиметров, такие инструменты имеют решающее значение.
Требуется много итераций дизайна, чтобы улучшить управление и ощущение лапароскопического устройства. На реализацию каждой модификации проекта могут уйти недели, что делает традиционные рабочие процессы проектирования невозможными. В компании Ethicon Endo-Surgery, Inc мы внедрили рабочий процесс быстрого прототипирования на основе модельно-ориентированного проектирования, который позволяет внедрять и тестировать новые усовершенствования конструкции за считанные минуты и сокращать общее время разработки на месяцы.
Используя этот рабочий процесс, мы спроектировали и построили прототип эндоскопического хирургического степлера нового поколения всего за три месяца. Мы использовали MATLAB ^® и Simulink ^® для моделирования и симуляции двигателя и элементов управления степлера, а затем сгенерировали код для быстрого прототипирования с помощью Embedded Coder ^®. Используя этот подход, мы смогли создать прототип, который хирурги сочли удобным, стабильным и интуитивно понятным, а также уточнить системные требования при подготовке к запуску в производство.
От швов и скоб к встроенным элементам управления
Большинство операций включают три общих этапа: разрез, зажим ткани вокруг разреза и наложение швов на ткань. В лапароскопической хирургии эти этапы выполняются через мельчайшие разрезы, часто с использованием эндоскопического режущего степлера или эндорезака, который использует скобы вместо швов для закрытия разреза. Первые эндокуттеры, разработанные в 1970-х годах, требовали от хирургов приложения значительных усилий, что приводило к усталости. В 2011 году компания Ethicon представила первый в отрасли эндонож с двигателем, который приводится в действие нажатием кнопки, что повышает точность и стабильность (рис. 1).
Рис. 1. Степлер ENDOPATH ^® с приводом ECHELON FLEX™ от Ethicon.
Выбор конструкции на основе модели для управления двигателем эндокуттера
Разработав первый эндокуттер с электроприводом, инженеры-механики компании Ethicon обладали значительным опытом в области механики этого устройства. Однако у нас был относительно небольшой опыт разработки встроенных систем управления. В прошлых проектах, требующих управляющего программного обеспечения, мы обычно отдавали разработку прототипа на аутсорсинг. Этот подход был медленным не только для первоначального прототипа, но и для последующих изменений дизайна. Также было трудно перевести наши внутренние знания о том, как должно работать устройство и как хирурги будут его использовать, в набор четко определенных требований. Что еще более важно, мы мало чему научились в процессе — все идеи о ключевом функционале системы управления были получены сторонними разработчиками.
Используя модельно-ориентированное проектирование для нового эндорезака, мы сможем применить наш опыт в области механики и биомедицины непосредственно при разработке контроллеров двигателя для опытных образцов.
Характеристика двигателя и построение модели управления
Нашей первой задачей была разработка модели объекта для двигателя в Simulink. Мы начали с подключения нашего двигателя к макетной плате с процессором TI F28335. Мы развернули некоторый простой код для процессора, чтобы стимулировать двигатель, и сняли измерения с двигателя, когда он вращался. Затем мы использовали Simulink Design Optimization™ для импорта измеренных данных и выполнения оценок параметров для модели предприятия. Simulink Design Optimization автоматически решает константу крутящего момента двигателя, динамическое трение, момент инерции и множество других параметров нелинейной модели, точное определение которых часто занимает много времени. Позже мы добавили уточнения в модель, чтобы учесть люфт, и расширили модель растения, включив в нее тканевую среду, в которой будет работать резак.
Получив точную модель объекта, мы начали моделирование системы управления с помощью Simulink и Stateflow ^® (рис. 2).
Рис. 2. Модель системы управления.
Входы управления включают в себя 14 переключателей, а также датчики, которые измеряют ток, потребляемый двигателем, падение напряжения на двигателе и положение трансмиссии. С помощью Simulink мы смоделировали датчики, интерфейс I ² C и широтно-импульсный модулятор, используемый для управления двигателем. Мы использовали Stateflow для моделирования переходов состояний в контроллере. Для разработки компенсатора использовались методы проектирования в пространстве состояний и MATLAB.
После запуска симуляций с обратной связью в Simulink для проверки и уточнения схемы управления мы использовали Embedded Coder для генерации кода C из модели. Мы скомпилировали и развернули код на макетной плате TI C2000 и провели тесты в реальном времени с использованием реального двигателя.
С учетом отзывов хирургов
Наши первоначальные аппаратные тесты подтвердили то, что мы видели при моделировании: контроллер мотора точно позиционировал устройство по команде. Однако это достижение было лишь предвестником гораздо более важных испытаний, которые начались, когда мы начали использовать устройство в лаборатории.
Используя эндокуттер, мы могли чувствовать, когда он двигался слишком быстро при одних движениях или слишком медленно при других. Мы скорректировали модель управления в Simulink, повторно сгенерировали код и быстро обновили встроенное программное обеспечение в итерациях проектирования, пока эндокаттер не стал реагировать на запросы нашей команды и стал естественным.
Затем мы пригласили хирургов протестировать устройство и поделиться своими отзывами, которые мы включили в дизайн, используя тот же быстрый итерационный цикл. Через несколько минут после предложения хирурга у нас была обновленная система управления, готовая к тестированию. Модельно-ориентированное проектирование упростило эту тонкую настройку. Если бы мы отдали дизайн на аутсорсинг, каждая итерация могла бы занять недели или даже месяцы.
Создание близкого к производству прототипа
Наш первый прототип был разработан с относительно мощным процессором и несколькими датчиками с высоким разрешением. Чтобы подготовиться к производству с использованием менее дорогих компонентов, мы начали разработку второго прототипа с использованием оборудования, сравнимого с тем, которое будет использоваться в производстве, включая процессор Cortex-M4 с более скромной мощностью и один датчик с более низким разрешением. В ожидании сборки платы с этими компонентами мы модифицировали нашу модель контроллера Simulink, чтобы отразить изменения. Например, мы использовали спецификации из таблицы данных датчика, чтобы обновить нашу подмодель датчика.
Моделирование выявило ошибки в нашем алгоритме цифровой обработки сигналов. Мы разработали фильтры, чтобы устранить проблему, и проверили исправление с помощью моделирования — и все это до того, как было готово оборудование. Мы также выполнили анализ «что, если», чтобы определить нижний предел разрешения сенсора, который по-прежнему позволял бы конструкции соответствовать субмиллиметровым допускам для позиционирования.
Для поддержки генерации кода с нашим целевым процессором мы работали со сторонней группой разработчиков программного обеспечения над созданием программной среды, которая выполняет низкоуровневые задачи для инициализации прерываний платы и периферийных устройств. Эта структура служит интерфейсным уровнем между кодом контроллера, сгенерированным с помощью Embedded Coder, и периферийными устройствами, закодированными вручную для процессора. Разделение кода алгоритма и уровня интерфейса повысит переносимость сгенерированного кода алгоритма, если мы решим его реализовать. на другом встроенном процессоре в будущем.
Когда новое оборудование прибыло в лабораторию, моделирование и проверка, которые мы выполнили с помощью Simulink, окупились. У нас была стабильная версия контроллера, работающая в течение недели, и мы возобновили лабораторные доработки, используя отзывы команды и хирургов, тестирующих новый прототип.
От прототипа к производству
Используя модельно-ориентированное проектирование, мы завершили первую проверку концепции примерно за три месяца. На выполнение аналогичных проектов в прошлом, которые передавались на аутсорсинг, уходило около 18 месяцев. Что еще более важно, теперь у нас есть глубокие знания о тонких, но важных деталях дизайна и решениях, которые вошли в контроллер.
Устройство степлера строительного схема: Устройство степлера строительного схема – Telegraph